Wenn Außerirdische versuchen, mit uns zu sprechen (oder nicht), wird Jill Tarter sie zuerst finden. Sie gründete 1984 das Search for Extraterrestrial Intelligence Institute (SETI) und leitete dessen Forschungszentrum viele Jahre lang. Inspiriert von ihrer Arbeit inszenierte die Regisseurin Contact (1997) mit Jodie Foster in der Titelrolle. Die Astrophysikerin Maggie Turnbull, die derzeit für den Gouverneur von Wisconsin arbeitet, begann Ende der 90er Jahre mit Tarter zu arbeiten und ist jetzt mit dem SETI-Institut verbunden. Sie arbeitet am WFIRST-Teleskop der NASA, das 2025 ins All gehen wird.
Diese beiden Wissenschaftler verfolgen leicht unterschiedliche Ansätze bei der Suche nach außerirdischem Leben. Tarter konzentrierte sich darauf, Beweise für fortschrittliche Alien-Technologie zu finden, während Turnbull nach biologischen Signaturen sucht. Das Wired Magazine sprach mit Wissenschaftlern auf dem San Francisco Festival. Und obwohl sie nach etwas anderen Dingen suchen, sind beide von der wichtigsten Idee überzeugt: Die Suche nach Leben außerhalb unseres Planeten kann uns vereinen.
Auf der Suche nach Außerirdischen: SETI und NASA
Welche Immobilien suchen Sie überhaupt, die ein System potenziell bewohnbar machen könnten?
Turnbull: Erstens Haltbarkeit. Die hellsten Sterne verbrennen ihren Treibstoff am schnellsten und sie verbrennen ihre Wasserstoffreserven und schwellen zu roten Riesen an, lange bevor Planeten auftauchen. Diese Sterne sind nicht auf der Zielliste. Wenn ein Stern keine Schwermetalle enthält, ist die Wahrscheinlichkeit, Planeten in diesem System zu finden, geringer, vorausgesetzt, die Planeten bestehen aus demselben Material, aus dem der Stern besteht. Metallarmut ist also auch schlimm.
In der Weltraumforschung gibt es eine Art Gabelung zwischen der Suche nach biologischen Signaturen des Lebens und der Suche nach technologischen Signaturen. Können Sie definieren, was es ist?
Tarter: SETI sucht nach außerirdischer Intelligenz, aber wir haben keine Ahnung, wie man Intelligenz direkt erkennt. Also nehmen wir die Technologie an unsere Seite und fragen: "Gibt es da draußen keine Technologie, die die Umgebung so verändert, dass wir sie in interstellaren Entfernungen erkennen können?" Wenn wir einen technologischen Hinweis finden, würden wir annehmen, dass es irgendwann intelligente Technologen gab, die ihn geschaffen haben.
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Dieser Planet wird von Bakterien dominiert. Das mikrobiologische Leben ist weitaus fruchtbarer als das komplexe Leben, und vielleicht wird es anderswo so sein. Vielleicht sollten wir nach Mikroben suchen, bevor wir ein komplexes Leben finden.
Aber jetzt konvergieren diese Bereiche ein wenig?
Tarter: Im Laufe der Geschichte haben wir nach Signalen im elektromagnetischen Spektrum gesucht. Dies wurde von SETI durchgeführt. In jüngerer Zeit haben wir uns angesichts der Entstehung neuer bodengestützter Teleskope, die wir bauen, und neuer Weltraumteleskope, die wir bauen, Gedanken gemacht: Wie können wir sie verwenden, um etwas zu finden, das nur Technologie kann?
Signale scheinen immer noch eine gute Idee zu sein, aber es gibt vielleicht noch viele andere Dinge, die wir finden. Die astrobiologische Gemeinschaft ist seit einiger Zeit schizophren, und es war normal, zu Beginn eines komplexen Lebens nach Keimen zu suchen. Dann sagten sie: "Nein, SETI, hier geht es nicht um Astrobiologie." Aber jetzt mussten wir das noch einmal überdenken, während sich die Astronomen auf die nächste zehnjährige Überprüfung aller Details vorbereiten, die wir uns setzen und Prioritäten setzen können. Ein Komitee der Nationalen Akademie der Wissenschaften befasst sich mit der Strategie der Astrobiologen, und es ist eher geneigt, die Idee zu akzeptieren, dass sowohl Technosignaturen als auch Biosignaturen unter den großen Dach der astrobiologischen Beobachtung fallen.
Was sind Ihre Lieblingsbeispiele für mögliche Alien-Technologie, die unsere Instrumente möglicherweise erkennen?
Tarter: Es gibt ein fabelhaftes Sternensystem oder Planetensystem namens Trappist-1. Sieben Planeten drehen sich um einen winzigen Zwergstern. Sie sind sehr dicht gepackt: Alle Umlaufbahnen würden sich in die Umlaufbahn von Merkur quetschen, wenn sie sich in unserem Sonnensystem befänden. Drei von ihnen sind weit von ihrem Stern entfernt. Wenn sie also eine Atmosphäre hätten, hätten sie auch flüssiges Wasser. Okay, jetzt nehmen wir diese sieben Planeten, die sich in unterschiedlichen Entfernungen von ihrem Stern befinden. Nehmen wir an, wenn wir die Gelegenheit haben, sie zu erkunden, stellen wir fest, dass sie ähnlich sind. Dass sie die gleichen Temperaturen haben. So sehen sie identisch aus. Dies ist angesichts der Macken der Natur unwahrscheinlich, aber wenn eine technologische Zivilisation auf einem dieser Planeten auftaucht und entscheidet, dass sie mehr Immobilien benötigt, ist dies tatsächlich der Fallkann alle Planeten in seinem System transformieren, sie gleich machen.
Maggie, erzähl uns von dem Teleskop, an dem du arbeitest und was es finden könnte.
Turnbull: Mein derzeit größtes und umfassendstes Projekt ist das WFIRST-Teleskop. (Es wird einen lustigeren Namen näher an den Start bringen.) Das bedeutet aber ein Weitfeld-Infrarot-Teleskop. Dieses Observatorium ist hauptsächlich dafür ausgelegt, mit dem tiefen Himmel zu arbeiten und nach dunkler Energie und dunkler Materie zu suchen. Die zwei interessantesten Themen in der Astrophysik … Noch interessanter für Astrophysiker sind Exoplaneten und das Leben. Als technologische Demonstration schalten wir die erstgeborenen Kameras im Weltraum ein, um direkte Bilder von nahe gelegenen Planetensystemen aufzunehmen. Dies wurde noch nie zuvor gemacht.
Wir planen, mit mehreren Planetensystemen zu beginnen, von denen wir sicher sind, dass sie existieren. Wir fanden sie an der Anziehungskraft, die die Planeten auf ihren Sternen haben. Wir haben sie nie direkt gesehen, aber wir sind sicher, dass sie da sind.
Was wirst du suchen?
Turnbull: Wasser in der Atmosphäre hat ein sehr starkes Absorptionsvermögen. Pflanzen haben eine charakteristische Signatur, weil sie sehr dunkel sind. Wir denken, dass sie grün sind, weil sie ein wenig grünes Licht reflektieren. Aber zum größten Teil sind Pflanzen sehr dunkel, weil sie das gesamte Licht absorbieren und es als Energiequelle nutzen, um ihren Körper aufzubauen. Und sie reflektieren auch im Infrarot, und es gibt viele Theorien, warum das so ist. Vielleicht ist dies ein Kühlmechanismus - und was auch immer der Punkt ist, Sie können es wirklich sehen. Die Vegetation ist deutlich sichtbar und es gibt ein Signal, das seit Milliarden von Jahren als reflektiertes Sonnenlicht im Universum ausgestrahlt wird. Wir konnten dies auf einem terrestrischen Planeten sehen.
Maggie, du arbeitest auch für den Gouverneur von Wisconsin
Turnbull: Ich hätte es fast vergessen!
Welche Rolle spielt die Öffentlichkeit in der SETI-Forschung?
Tarter: Fragen wir das Publikum, wie viele Leute SETI @ home auf ihren Computern ausgeführt haben. (Viele heben die Hände.) Es gibt es schon seit über einem Jahrzehnt, und ich denke, das ist es, was verteiltes Rechnen und Zivilwissenschaften zusammen treibt. SETI hat das verteilte Rechnen nicht erfunden. Die Leute verwendeten es, um Mersenne-Primzahlen zu berechnen, aber sie mochten SETI @ Home, weil sie ihre Computer verwenden konnten, um gespeicherte Daten auf der Suche nach einem Signal zu analysieren.
Wenn jemand ein Signal findet, wie wird es aussehen?
Tarter: Der Computer meldet einige der erkannten Parameter. An der University of California in Berkeley, wo sie verarbeitet werden, fallen sie zusammen mit anderen Nachrichten in einen großen Filter und analysieren, ob das Signal tatsächlich von einem Punkt am Himmel stammt und sich wie die Sterne bewegt. Dann wird eine Liste von Kandidaten mit 10, 20 oder 100 Signalen erstellt, und dann wird eine Anfrage gesendet, Zeit am Teleskop zu reservieren, um jeden dieser Orte erneut zu untersuchen.
Die Einbindung von Menschen in SETI ist aus einem anderen Grund unglaublich wichtig: Es gibt uns die Möglichkeit, die Sichtweise aller zu ändern. Es ist, als würde man einen Spiegel aufheben und sagen: "Wir sehen uns alle dort auf der Erde, du bist alle gleich im Vergleich zu etwas anderem, das da draußen sein könnte." Und während wir ein globales Netzwerk schaffen, um dieses Problem zu lösen und daran zu arbeiten, wäre es meiner Meinung nach großartig, andere Probleme auf dem Planeten anzusprechen, die keinen Bezug zu nationalen Grenzen haben, aber systematisch angegangen werden müssen.
Die Unterscheidung zwischen uns zu verwischen ist das Beste, was SETI tun kann. Dies ist der Grund, warum wir die ganze Welt einbeziehen wollen.
Astronomen würden Ihnen sagen, dass es Hunderte von Milliarden von Galaxien gibt, von denen jede Hunderte von Milliarden von Sternen oder so etwas enthält. Mathematisch und statistisch gesehen gibt es also eine große Anzahl von Planeten, die das Leben unterstützen. Es gibt aber auch Menschen, die behaupten, dass das Leben aufgrund einer bestimmten Kette von Ereignissen auf der Erde hätte erscheinen sollen, und die Möglichkeit, dass dies erneut geschieht, ist unendlich gering. Haben Sie jemals darüber nachgedacht, dass Sie Ihre Karriere möglicherweise der Suche nach etwas gewidmet haben, das Sie nie finden werden?
Turnbull: Nein. Ich mag es, wenn alles in deiner Hand liegt. Für beide möglichen Antworten gibt es wirklich gute Argumente. Und ich denke, als Wissenschaftler sollten Sie sich mit zwei möglichen Optionen gleichzeitig großartig fühlen. Es ist wie ein Quantenzustand, der noch nicht zusammengebrochen ist, den man sich aber gleichzeitig vorstellen kann. "Es kann nicht sein, dass so etwas wieder passiert!" und "Sie sollten überall sein!"
Ich denke, wir sprechen über das hellste wissenschaftliche Feld auf dem Planeten. Sie ist so multidisziplinär. Es gibt so viele verschiedene Beweislinien und Untersuchungen, die auf die Suche nach Leben gehen.
Tarter: Als ich ein junger Wissenschaftler war, sagte mir Philip Morrison, einer der Gründer von SETI: „Jedes Thema, bei dem Fehlergrenzen in Exponenten liegen. Wir wissen also nicht, ob es sich um Zehner, Hunderte oder Millionen handelt. Dies ist keine theoretische Wissenschaft. Es ist eine Wissenschaft, die durch Beobachtung Fortschritte machen wird."
Und wenn Sie sagen: „Okay. Wir müssen nach elektromagnetischen Signalen suchen “, jetzt gibt es neun verschiedene Variablen, die ein solches Signal beschreiben könnten. Sie haben also einen 9D-Suchraum. Nehmen Sie dieses Volumen des Suchraums und wenden Sie es auf die Ozeane der Erde an. Wie viel haben wir recherchiert? Als ich vor zehn Jahren die Berechnungen anstellte, zählte ich ungefähr ein Glas Wasser aus allen Ozeanen der Erde, wir haben so viel Weltraum erforscht. Letzte Woche haben die Studenten eine Überarbeitung dieser Arbeit veröffentlicht und argumentiert, dass sie jetzt wie eine Badewanne oder ein kleiner Pool aussieht. Es gibt noch viel zu tun. Wir haben kaum mit unserer Suche begonnen, es könnten nicht einmal elektromagnetische Signale sein - es könnte etwas anderes sein.
In dem Film "Contact" entdeckt die Figur Jodie Foster fremde Zivilisationen. Während eines Vorstellungsgesprächs für einen Besuch bei Außerirdischen wird sie gefragt, was ihre einzige Frage für sie sein wird. Was würdest du fragen?
Tarter: Ich muss auf meine Vorurteile hinweisen, weil ich bei diesem Gespräch mit Carl Sagan anwesend war und meine Frage lautete: „Wie haben Sie das gemacht? Wie haben Sie es geschafft, die Phase der technologischen Reifung, in der wir uns auf der Erde befinden, zu durchlaufen und eine alte, stabile, technologische Zivilisation zu werden?"
Turnbull: Ich würde wahrscheinlich fragen: "Wie viele, wie viele von uns sind hier?"
Das Fermi-Paradoxon besagt, dass wir, wenn es so viele bewohnbare Planeten gäbe, jetzt wahrscheinlich Beweise dafür bekommen würden. Aber wir haben es nicht verstanden. Weil sie vielleicht Kontakt aufnehmen, weil sie dich zerstören wollen. Und Stephen Hawking sagte, dass es eine schlechte Idee ist, nach außerirdischer Intelligenz zu suchen, denn wenn sie ankommen, werden sie uns kolonisieren, wie Columbus die Neue Welt kolonisiert hat. Was denkst du darüber?
Tarter: Wenn Sie die Frage stellen würden: "Gibt es einen Fisch im Ozean?" Und dann ein Experiment durchgeführt haben, indem Sie ein Glas Wasser aus dem Ozean geschöpft und keinen Fisch darin gefunden haben, würden Sie wahrscheinlich nicht zu dem Schluss kommen, dass es keinen Fisch gibt Nein.
Dies ist auch das Fermi-Paradoxon. Wir haben einfach nicht genug gesucht, um feststellen zu können, ob jemand da ist. Und Maggie hat mein Lieblingsargument gegen Hawkings Behauptung gestohlen, dass es schwierig ist, eine alte, langlebige technologische Zivilisation zu werden, ohne die Aggression loszuwerden und damit überhaupt gesund zu werden. Wenn sie also ankommen, müssen wir uns ehrlich gesagt keine Sorgen machen.
Was passiert, wenn Sie sich unser Sonnensystem ansehen, welche Art von Signaturen und Informationen erhalten Sie über unser Sonnensystem?
Tarter: Wir haben einige Zeit damit verbracht, eine Reihe von Lagrange-Punktradaruntersuchungen durchzuführen. Viele spekulierten, dass Asteroiden ein guter Ort sein könnten, um ein Artefakt zu platzieren, also werden wir sie besuchen. Dies ist Teil der Suche nach Technosignaturen. Wir wissen nicht, was wir finden könnten, also werden wir nur herausfinden, was sich an den Lagrange-Punkten L4 und L5 befindet. Was sind diese Kordylevsky-Wolken?
Jill, kannst du dem Publikum sagen, was du hinter den Kulissen einiger kryptischer Signale denkst?
Tarter: Wir haben ein Rätsel auf dem Gebiet der Radioastronomie - was sind schnelle Funkstöße? Wir glauben, dass jeden Tag mindestens 10.000 davon am Himmel erscheinen. Sie leben eine Millisekunde oder weniger, und wir wissen nicht, was sie sind.
Vielleicht sind es nur Wurmlöcher, die sich zum Transport am ganzen Himmel öffnen und schließen. Das war meine Idee für die Fortsetzung von Contact. Aber diese Bursts sind ein echtes Rätsel, und wir versuchen, ein Toolkit zu erstellen, um es zu erkunden.
Gibt es im Vergleich zum Weltraumprogramm Dinge, die Sie erstellen und die Anwendungen in anderen Bereichen finden?
Tarter: Einige der Algorithmen, mit denen wir Signale in Echtzeit erkennen, finden an anderer Stelle Anwendung. Vor langer Zeit suchten wir nach einer bestimmten Art der Umwandlung - der Radonumwandlung - und es stellte sich heraus, dass dies eine großartige Möglichkeit ist, Mikroverkalkungen bei Brustkrebsvorsorgeuntersuchungen und Mammographien zu erkennen. Er hat die erste Stufe der Forschung bestanden. Es stellte sich als zu teuer und nicht kommerziell anwendbar heraus. Aber er findet Muster im Lärm. Es gibt viele verschiedene Verwendungszwecke für diese Funktion. Jetzt hoffen wir, dass das, was aus Industrie- und Universitätssystemen, neuronalen Netzen, kommt, uns hilft, die Daten zu sichten, ohne bestimmte Muster zur Suche aufzufordern. Wir lassen uns von den neuronalen Netzen sagen, ob es mehr als nur Rauschen gibt.
Ilya Khel
